生銹的鐵，能否讓儲能成本驟降70%？

春節(jié)期間，谷歌數(shù)據(jù)中心的一則項目消息意外刷屏。

谷歌宣布：將在美國明尼蘇達州的新數(shù)據(jù)中心部署一套300兆瓦/30吉瓦時（GWh）的鐵空氣電池儲能系統(tǒng)。

圖為谷歌明尼蘇達數(shù)據(jù)中心清潔能源系統(tǒng)示意圖 來源于fast company

這個項目為何如此吸睛？

首先是三個震撼數(shù)字：10億美元投資、100小時超長放電時長、3000萬度電（30GWh）總?cè)萘俊?/p>

這將是全球最大的電池儲能項目，更受關注的是其成本。簡單換算可知，該項目成本約為33.33美元/kWh。

33美元是什么概念？

橫向?qū)Ρ戎髁鲀δ芊桨福?/p>

對比鋰電池儲能系統(tǒng)：據(jù)彭博新能源財經(jīng)（BNEF）統(tǒng)計，2025年電網(wǎng)儲能用鋰電池系統(tǒng)平均成本約125–165美元/kWh，鐵空氣電池直接便宜超70%；

對比特斯拉Megapack：目前Megapack定價約280–327美元/kWh，谷歌項目成本僅為其1/10；

對比中國儲能：中國最成熟的鋰電儲能系統(tǒng)價格區(qū)間約70–97美元/kWh。

Form Energy甚至放話：長期商業(yè)目標是20美元/kWh。

盡管該項目更像實驗性試點，但釋放的信號足以讓鋰電產(chǎn)業(yè)鏈不安：

在儲能需求激增、能源穩(wěn)定性要求嚴苛的AIDC（AI數(shù)據(jù)中心）場景中，當開發(fā)者對“長時供電”追求極致，未來儲能技術路線是否會繞過鋰電，向更廉價、更持久的方向根本性偏移？

01 谷歌訂單讓儲能行業(yè)聚焦“鐵”技術

細看這個全球最大電池項目之一的情況，三方參與：谷歌出資、美國公用事業(yè)公司Xcel Energy負責安裝并網(wǎng)、Form Energy提供鐵空氣技術。

資料顯示，F(xiàn)orm Energy成立于2017年，總部在美國馬薩諸塞州，由前特斯拉能源業(yè)務負責人Mateo Jaramillo創(chuàng)立，已融資超12億美元，投資者包括比爾·蓋茨支持的Breakthrough Energy Ventures。

圖源于Form energy

Form Energy的思路與傳統(tǒng)電池企業(yè)不同：鋰電池企業(yè)追求更高能量密度和快充速度，而Form Energy瞄準極低成本的大規(guī)模儲能。

此次項目除儲能系統(tǒng)外，還配套1400兆瓦風電和200兆瓦光伏，共同為數(shù)據(jù)中心供電。

儲能行業(yè)中，真正關鍵的不是功率，而是“時間”。

過去十年，電網(wǎng)儲能幾乎被鋰離子電池主導，但多數(shù)系統(tǒng)儲能時間僅4到8小時，能解決單日電力波動，卻難應對連續(xù)幾天的發(fā)電低谷。

谷歌正面臨這個問題。

隨著人工智能算力需求激增，大型科技公司數(shù)據(jù)中心耗電量快速增長，同時這些企業(yè)承諾實現(xiàn)24/7全天候無碳能源目標。

但風電和太陽能不會按數(shù)據(jù)中心需求穩(wěn)定發(fā)電，連續(xù)陰天或無風時，可再生能源輸出會明顯下降。過去電網(wǎng)靠天然氣發(fā)電廠補充電力，但這不符合科技公司的低碳目標。

因此，能源行業(yè)開始尋找能儲存數(shù)天電力的電池，鐵空氣電池在此背景下重新進入視野。

其實去年7月，荷蘭初創(chuàng)企業(yè)Ore Energy研發(fā)的鐵空氣電池已成功接入荷蘭代爾夫特理工大學電網(wǎng)，成為全球首個并網(wǎng)運行的鐵空氣電池，可持續(xù)儲能100小時以上。

當時外網(wǎng)媒體就報道Form Energy也在推進類似項目，計劃率先在新英格蘭及中西部地區(qū)部署。

研究報告顯示：100小時儲能能讓數(shù)據(jù)中心在連續(xù)陰雨或無風時，數(shù)天不依賴燃氣發(fā)電持續(xù)供電，這對“全天候清潔電力”目標至關重要。

不同于傳統(tǒng)柴油或燃氣備用電源，鐵空氣儲能無需燃料補給且運行幾乎無排放，能從根本上減少數(shù)據(jù)中心碳排放與運營污染。

顯然，全球能源需求正倒逼電池企業(yè)研發(fā)更多技術選擇。那么，鋰電池會被鐵空氣電池取代嗎？鐵空氣電池會改變儲能行業(yè)格局嗎？

02 “生銹”電池為何被重新關注

要回答這些問題，需先了解鐵空氣電池的工作原理：放電時，鐵與空氣中氧氣反應生成氧化鐵（生銹），釋放電子產(chǎn)生電流；充電時，電流反向流動，將氧化鐵還原為金屬鐵。

簡言之，這種電池是在控制鐵的“生銹—除銹”循環(huán)。

圖為鐵空氣電池模塊結構圖 圖源于Form energy

鐵是地球最豐富的金屬之一，價格遠低于鋰、鎳、鈷等電池材料。Form Energy曾表示，長期目標是將儲能成本降到鋰電池的十分之一左右。

但該技術也有明顯短板：

首先是效率，業(yè)內(nèi)普遍認為鐵空氣電池往返效率僅40%、50%，遠低于鋰電池的80%以上；

其次是能量密度，鐵空氣電池體積大，幾乎無法用于電動車或消費電子；

還有產(chǎn)業(yè)化成熟度待驗證，雖Form Energy FC1工廠已試產(chǎn)，計劃2028年年產(chǎn)達500MW規(guī)模，但大規(guī)模量產(chǎn)、品質(zhì)穩(wěn)定性、長期循環(huán)壽命等仍需實證；

最后是運維復雜，氣體管理、熱控與濕度控制等是鐵空氣電池特有的運維挑戰(zhàn)，新技術大規(guī)模應用需建立運維體系。

因此許多能源分析師認為，它不會取代鋰電池，而是在儲能體系中扮演不同角色。有專業(yè)人士稱：“未來電網(wǎng)可能同時使用多種電池技術，鋰電負責短時儲能，鐵空氣電池負責持續(xù)幾天的電力供應?！?/strong>

03 鐵空氣電池會沖擊鋰電產(chǎn)業(yè)嗎？

谷歌宣布訂單后，市場最常見的問題是：鐵空氣電池會成為鋰電池的替代技術嗎？

目前多數(shù)行業(yè)人士給出否定答案，因兩者解決的問題不同：鋰電池優(yōu)勢是功率密度高、效率高、響應速度快，適合電動車、消費電子和電網(wǎng)調(diào)頻等場景；鐵空氣電池優(yōu)勢是儲能時間長、成本潛力低，更適合電網(wǎng)級儲能。從某種意義上說，兩者是互補關系。

全球儲能技術競爭中，鐵空氣電池只是眾多路線之一，目前被看好的長時儲能技術還有液流電池、壓縮空氣儲能及氫儲能等：液流電池通過儲存電解液擴大容量，在中、歐已有商業(yè)化項目；壓縮空氣儲能利用地下洞穴儲氣發(fā)電，在德、中也有大型示范電站；氫儲能被認為可能實現(xiàn)更長時間能源存儲。

相比這些技術，鐵空氣電池的優(yōu)勢是結構簡單、材料廉價，可像傳統(tǒng)電池一樣直接接入電網(wǎng)。

資本市場反應也印證了這一點：谷歌宣布采購后，Alphabet股價當天僅小幅波動，鋰電產(chǎn)業(yè)鏈公司股價也無明顯變化。

一些投資機構認為，這說明市場未將鐵空氣電池視為鋰電池替代者。相反，隨著可再生能源、電動汽車和人工智能算力發(fā)展，未來電網(wǎng)所需儲能規(guī)?？赡苁乾F(xiàn)在的數(shù)十倍。

在此背景下，新技術出現(xiàn)往往意味著市場擴大，而非存量競爭。

另一方面，透過該項目能感知到全球能源需求正呈現(xiàn)放電時長、成本控制等多因素的全面增長。雖目前30GWh規(guī)模的項目是最大鐵空氣電池計劃，但多個市場研究機構報告指出，全球儲能市場整體顯著增長。歐洲大型報道預測，到2030年電池儲能系統(tǒng)部署容量將達約80GW，既包括短時儲能，也會有更多長時儲能技術投入。這顯示儲能市場對多技術路線的需求在加速增長，谷歌與Form Energy的合作也反映了產(chǎn)業(yè)對“多日儲能”細分路線的實際關注。

在能源社區(qū)論壇Reddit上，業(yè)內(nèi)人士和能源工程師對該項目經(jīng)濟性進行了詳細測算：有用戶根據(jù)公開數(shù)據(jù)估算，若谷歌為30GWh儲能系統(tǒng)支付10億美元，系統(tǒng)成本約在30–35美元/kWh左右。相比之下，目前電網(wǎng)級鋰電池儲能系統(tǒng)綜合成本通常100美元/kWh以上，從這個角度看，鐵空氣電池在長時儲能場景下確實可能有顯著成本優(yōu)勢。

但也有評論者指出，這種優(yōu)勢并非無代價：鐵空氣電池能量效率明顯低于鋰電池，往返效率通常僅50%–70%，而鋰離子電池效率通常超90%，這意味著儲存一度電時，鐵空氣電池需消耗更多輸入電力。還有人提出，鐵空氣電池真正有競爭力的前提是儲能時間足夠長，若僅十幾個小時，鋰電池仍更具優(yōu)勢；當儲能需求達數(shù)十小時甚至數(shù)天時，鐵空氣電池的低成本結構才開始顯現(xiàn)優(yōu)勢。

除成本外，業(yè)內(nèi)人士對鐵空氣電池技術仍持懷疑態(tài)度。可見，該項目顛覆行業(yè)的并非技術替代，更重要的是提供了新選擇。

外網(wǎng)報道如此評價：谷歌此項目不僅是技術實現(xiàn)的里程碑，更是大規(guī)模可再生能源與數(shù)據(jù)中心能源戰(zhàn)略結合的典例。

在全球能源系統(tǒng)從“單一鋰電儲能模式”向“多樣化長時儲能模式”轉(zhuǎn)型的背景下，這一項目具有很高的政策性與市場示范意義。

圖為長時儲能系統(tǒng)示意圖，來源于scientific reports

若把儲能行業(yè)比作工具箱，過去十年幾乎只有鋰電池這一種工具。而谷歌這筆投資釋放的信號是：未來能源系統(tǒng)可能需要更多不同類型的電池，有的負責幾分鐘，有的負責幾小時，有的負責幾天。

鐵空氣電池或許不會終結鋰電時代，但它可能讓人們第一次真正接近一個目標——在沒有化石燃料電廠的情況下，風電和太陽能也能穩(wěn)定運行。

谷歌押下的10億美元，本質(zhì)上正是對這一未來的一次實驗。

本文來自微信公眾號“新能源產(chǎn)業(yè)家”，作者：曾瓊儀，36氪經(jīng)授權發(fā)布。

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